[发明专利]一种监测防范煤层自燃的装置及其监控方法

说明书

本发明公开了一种监测防范煤层自燃的装置及其监控方法，装置包括若干个负压气路管，负压气路管上设置有通气孔，通气孔通过吸气管线切换控制盒与吸气管的一端相连通，吸气管的另一端设置有除尘滤水机构；负压气路管经气路切换控制设备与气体浓度成分检测仪连接；负压气路管上设置有正压泵。监控方法包括以下步骤：S1、确定监测防范位置并打开相应的吸气管线切换控制盒；S2、打开正压泵；S3、监测防范位置的气体进入气体浓度成分检测仪中进行检测操作；S4、分析监测防范位置的煤层氧化状态，然后进行记录、信息展示、报告打印操作；S5、当检测到自燃状况时，将快速切换接头与氮气罐相连通；S6、启动正压泵，对煤层自燃进行注氮灭火操作。

技术领域

本发明涉及煤矿开采领域，尤其涉及一种监测防范煤层自燃的装置及其监控方法。

背景技术

目前煤矿工作面的煤层氧化状态监测多采用束管监测装置，而传统的束管监测存在以下问题：1、受管径与工艺限制，通常只能在固定的一个或两个场所进行抽样气体的采集，无法实现多监测点采集，对深入研究采空区煤层氧化带分布情况造成较大困难；2、束管头部由于在空中暴露，易被矸石压实阻塞；3、受采空区煤尘、水气影响，易发生抽采孔阻塞状况；因此，有必要研究一种煤层监测装置来解决上述问题。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种结构简单、安全高效的监测防范煤层自燃的装置及其监控方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种监测防范煤层自燃的装置，包括若干个负压气路管，若干个负压气路管由外界伸入到采空区内，负压气路管伸入采空区的一端呈封口状设置，负压气路管侧面设置有若干个通气孔，若干个通气孔均位于采空区内，通气孔上设置有吸气管线切换控制盒并通过吸气管线切换控制盒与吸气管的一端相连通，吸气管的另一端设置有除尘滤水机构；负压气路管位于外界的一端设置有快速切换接头并通过快速切换接头与安装管的一端相连通，安装管的另一端与气路切换控制设备相连通，气路切换控制设备与气体浓度成分检测仪管路连接；所述负压气路管上设置有正压泵，正压泵与启停控制器电性连接。

进一步的，所述吸气管线切换控制盒包括保护外壳、闭合控制模组、管路闭合开关，保护外壳套设在负压气路管外侧，通气孔位于保护外壳内，吸气管的一端穿入保护外壳后与通气孔相连通，通气孔内设置有管路闭合开关，保护外壳内设置有闭合控制模组且闭合控制模组与管路闭合开关电性连接。

进一步的，所述除尘滤水机构包括钢板外壳、震动除尘弹簧、净化垫；所述钢板外壳呈一端开口的壳体状且钢板外壳通过该开口端套设在吸气管的端头外侧，吸气管的端头通过固定架与钢板外壳内壁固定连接，吸气管外侧套接有净化垫，净化垫位于钢板壳体内，净化垫内侧壁可相对于吸气管外侧壁滑动，净化垫外侧壁可相对于钢板外壳内侧壁滑动，净化垫顶端通过震动除尘弹簧与钢板外壳内壁相连接。

进一步的，所述净化垫的内径与吸气管的外径相适配，净化垫的外径与钢板壳体的内径相适配；所述净化垫由滤尘网、隔尘吸水棉絮构成，滤尘网折弯形成壳体并在壳体内填充隔尘吸水棉絮；所述吸气管的端头内填充有压缩海绵。

进一步的，所述装置还包括气体采样泵，气体采样泵与气体浓度成分检测仪管路连接。

进一步的，所述装置还包括控制模块、数据采集模块、工作站、展示屏幕、打印设备；控制模块与气体浓度成分检测仪线路连接，数据采集模块、工作站、展示屏幕、打印设备分别与控制模块线路连接。

进一步的，所述安装管上设置有水气分离过滤器且安装管与水气分离过滤器相连通。

进一步的，所述吸气管远离负压气路管的一端端头与采空区底板之间的距离不小于1米。

一种监控方法，包括以下步骤：

S1、根据现场工作面实际开采情况或者预设方案确定监测防范位置，依据监测防范位置打开控制该监测防范位置所属吸气管启闭状态的吸气管线切换控制盒，令该监测防范位置所属吸气管与负压气路管相连通；